備戰(zhàn)2022年中考物理一輪復(fù)習(xí)專題講義+強(qiáng)化訓(xùn)練（全國(guó)通用）

第10講浮力中的連接體問(wèn)題

一.選擇題（共3小題）

1.底面積為100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上，現(xiàn)將體枳為

500cm\重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止時(shí)如圖甲所示。若將一重為6N的

物體B用細(xì)繩系于A的下方，使A恰好浸沒(méi)在水中（水未溢出），如圖乙所示，不計(jì)繩的

重力及其體積。則（）

甲乙

A.物體B的密度為1.5X103kg/m3

B.物體B的體積為150cm3

C.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)增加l8（）0Pa

D.繩子受到的拉力為4N

【解答】解：

AB、因?yàn)锳漂浮在水中，所以F濘=GA=3N,

根據(jù)F；?=p4cgV排得

V)|=——=-----------郎-------------=3X10'4m3

P水g1.OX103kg/m3XlON/kg

圖A、B共同懸?。篎浮A+F浮B=GA+GB

公式展開(kāi)：p水g(VA+VB)=GA+GB

VA+VB=^^=_________3IH6N_________=9乂loW

P水gl.OX103kg/m3XlON/kg

其中VA=500cm3=5X104m3,

故VB=4X10"4m3

B的質(zhì)量為:6N=0.6kg；

glON/kg

B的密度為：PB=%=―°，6與=1.5Xl()3kg/m3；故A正確，B錯(cuò)誤；

V43

B4X10-m

C、容器對(duì)桌面的壓力增加量△F=GB=6N,

容器對(duì)桌面增加的壓強(qiáng)△p="=——=6CK)Pa：故C錯(cuò)誤；

S1X1。一、'

343

D、A受到的浮力F浮A=p-gVA.=p*gVA=1X10-kg/mX10N/kgX5X10m=5N,

對(duì)A進(jìn)行受力分析，A在向上的浮力、向下的重力和向下的拉力下保持靜iL,

故繩子受到的拉力F=F,?A-GA=5N-3N=2N,故D錯(cuò)誤。

故選：A,

2.將實(shí)心的合金球和木球用細(xì)繩相連放入水中時(shí)，木球露出水面的體積為它自身體積的旦,

8

如圖所示，當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，合金球沉底，木球露出水面的體積是它自身體積的』，這時(shí)

2

合金球受到池底對(duì)它的支持力為2N,若已知合金球和木球體積之比為1：8,則()

A.合金球的重力為3N

B.合金球所受浮力為2N

C.合金球的密度為3Xl()3kg/m3

D.繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差4N

【解答】解：由題知，V合金：V木=1：8,則V木=8V合金；

把細(xì)線剪斷前，木球和合金球漂浮，總浮力等丁?總重力，此時(shí)木球露出水面的體積為它自

身體積的3；

8

則G木+G合金=F合金浮+F木浮,

結(jié)合阿基米德原理可得：G木+G合金=p^gX[(1-1)V木+V合金],

8

即：G本+G合金=p^gX(_1_X8V合金+V臺(tái)金)=6p木gV合金----------------------①

O

細(xì)線剪斷后，木球漂浮，浮力等于重力，木球露出水面的體積為自身體枳的』，

2

則G『p水gX工Vxp^gxlx8V合金=4p水gV合金---------------②

22

合金球沉入容器底，受向下的重力、向上的支持力和浮力,

由力的平衡條件可得：G介金=F支+F介金浮=2N+p水gV合金③

②式+③式可得：G木+G合金=2N+p水gV合金④

聯(lián)立①④可得：V合金=2乂10一33,

將V合金=2XC%/代入②式可得G木=8N,

將V合金=2X10-4m3代入③式可得G仆金=4N,故A錯(cuò)誤；

合金球所受浮力：F合金浮=p水gV合金=1X)03kg/m3X10N/kgX2X1()4m3=2N,故B正確;

G合金4N

合金球的密度：p合金=上含2=」一=lON/與=2Xl()3kg/m3,故C錯(cuò)誤;

V合金V合金2乂10一%3

由①可知，細(xì)線剪斷前受到的總浮力：

F浮總=6p水gV^=6X103kg/m3XION/kgX2XK)"4m3=l2N：

由②③可得，細(xì)線剪斷后受到的總浮力：

F浮總'=4p水gV合金+(G合金-F)=4X103kg/m3XI0N/kgX2XIO_4m3+(4N-2N)=10N；

故繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差12N?10N=2N,故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

3.如圖所示，在盛有水底面積為Si的圓柱形容器內(nèi)放有一木塊A,A的底面積為S2,在木

塊A的下方用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一體積與之相同的金屬塊B,金屬塊B浸沒(méi)在水內(nèi)，而木塊

A剛好浸沒(méi)在水中，水面正好與容器口相齊，某瞬間細(xì)線突然斷開(kāi)，待穩(wěn)定后水面下降了

hi;然后取出金屬塊B,水面又下降了h2；最后取出大塊A,水面又下降了h3；以下判斷

A.A物體的體積為(hi+h3)Si

B.A與B的密度比h3：(hi+h2)

C.A與B的總質(zhì)量為p水Si(hi+h2+h3)

D.要把漂浮的A物體再次壓沒(méi)在水中，其上所放鐵塊的質(zhì)量最小為p水(S2-Si)hi

【解答】解：A、根據(jù)AB都取出后，水面共下降h1+h2+h3,則AB物體的總體積為VAB

=Si(hi+h2+h3),根據(jù)取出金屬塊B,液面下降了hz可知:VB=Sh2,則VA=VAB?VB

=SI(hi+h2+h3)-Sh2=(hi+h3)Sb故A正確：

度為水的n倍，當(dāng)木塊在水中豎直靜止時(shí)浸入的深度h3=(l-n)hi+nh2(用hi,h2>

【解答】解：設(shè)柱形木塊A的底面積為S,

因物體漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，目工藝品的總重力不變，

所以，工藝品所受浮力與甲圖相比不變，

由Fi?=pgV搏可得，兩種情況下工藝品排開(kāi)水的體積相等，即Shi=Sh2+VB,

則合金的體積：VB=S(hi-h2),

合金部分的重力:GB=mBg=pBVBg=np水S(hi-h2)g.

因工藝品受到的浮力等于木塊A和合金B(yǎng)的重力之和，

所以，p水gVHI=GA+GB,

則木塊A的重力：GA=P水gV推-GB=P水gShi-np(hi-h2)g=(1-n)p水gShi+np

水gSh2，

因粘合處松開(kāi)后合金塊沉底，則木塊處于漂浮狀態(tài)，

所以，GA~P水gV排A—p水gSh3,

GA(1-n)P水gShi+nP水gSh2

貝ijh3=———=----------------------------=(1-n)hi+nh2o

R水gSp水gS

故答案為:不變；(1-n)hi+nh2(>

5.一個(gè)豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，現(xiàn)將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的金屬

塊A浸沒(méi)在水中(未與容器底和壁接觸)，金屬塊A靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為Fi,如

圖甲所示；將木塊B(B外包有一層體積和質(zhì)量均不計(jì)的防水膜)放入水中，如圖乙所示，

靜止后木塊B露出水面的體枳與浸在水中的體積之比為2：3；然后將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下

的金屬塊A放在木塊B上面，使木塊B剛好浸沒(méi)在水中，如圖丙所示，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)

的示數(shù)為F2；已知金屬塊A的體積與木塊B的體積之比為9：10,則木塊B的密度為0.6

X1Q3kg/m3,金屬塊A的體積為VA=_——--」_(請(qǐng)用字母Fi、F2、g、p水表示)。

5P水g

【解答】解:

（1）木塊B在水中處于漂浮，已知靜止后木塊B露目水面的體積與浸在水中的體積之比

為2：3；則：V推：VB=3：5；

木塊受到的浮力：FB=GB,即：p水VB|?g=pBVBg;

所以，pB=一:排.p水=/水=/xLOXIO3kg/m3=O.6XIO3kg/m3：

（2）將金屬塊A浸沒(méi)在水中受到的浮力:

FA=GA-Fi=pVAg?

則：GA=FI+P水VAg-----------①

將木塊B放入水中，木塊漂浮，木塊受到的浮力：

FB=GB=mBg=pBVBg=2p水VBg_?②

5

把金屬塊A放在木塊B上，把AB當(dāng)做一個(gè)整體分析，

FB'+F2=p水V排'g+F2=p水VBg+F2=GA+GB

①②③結(jié)合得出:

p水VBg+F2=p水VAg+Fl水VBg,

即：上P水VBg=p水VAg+Fl?卜2,

已知：VA：VB=9：10,

所以,Zp4.xl2VAgnp忝VAg+Fi-Fz，

59

9(F2-FJ

則：VA=-----..—o

5P水g

故答案為：0.6X103：——4—―o

5P水g

6.如圖甲所示，放在水平桌面上的圓柱形容器的底面積為100cm2,裝有2kg的水，容器的

質(zhì)量為0.2kg,厚度忽略不計(jì)。A、B是由密度不同的材料制成的兩實(shí)心物塊，己知B物

塊的體積是A物塊體積的』。當(dāng)把A、B兩物塊用細(xì)線相連放入水中時(shí)，兩物塊恰好懸浮,

6

且沒(méi)有水溢出，如圖乙所示，現(xiàn)剪斷細(xì)線，A物塊.上浮，穩(wěn)定后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了

60Pa,物塊A有體積露出水面。則甲中容器對(duì)水平桌面的壓力為22N,B物塊的

4

’密度為2.5Xl()3kHir3。已知水的密度為1.0X1()3kg/m3,g取lON/kg。

甲乙

【解答】解：(1)甲中容器對(duì)水平桌面的壓力：F=G總=m總g=(m水+m容)g=(2kg+0.2kg)

X10N/kg=22N；

(2)根據(jù)A物塊上浮，最終漂浮，則FA^=GA：

又因?yàn)槲飰KA有』體積露出水面可知，p水gX2VA=pAgVA：

44

33

則pA=-1p水=^^LOK10\g/m=0.75X10kg/ni\

根據(jù)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了60Pa,根據(jù)p=pgh可知，△|1="上_=

P水g

---------------------------=6X10-3m=0.6cm；

1.OX103kg/m3X10N/kg

物體A露出水面的體積等于容器中液面下降的體積，gplvA=S容Z\h；

4

則物體A的體積：VA=4S容△h=240cm\

物體B的體枳：VB=—VA=40cm3；

6

3363

物體A受到的重力：GA=pAVAg=0.75X10kg/mX240X10'mX10N/kg=1.8N；

把A、B兩物塊用細(xì)線相連放入水中時(shí)，兩物塊恰好懸浮可知，F(xiàn)浮虺=p水g(VA+V3)=

LOXIO3kg/m3X10N/kgX280X106m3=2.8N；

乂因?yàn)镕浮總=6總=6A+68可知，GB=F浮總-GA=2.8N-L8N=1N；

物體B的密度：PB=EID1=G3-=----------翅-------=2.5XI03kg/m3o

VBg?B10N/kgX40X10-m3

故答案為：22；2.5XI03kg/m3；

7.如圖，把體枳為l()~m3的木塊A(木塊不吸水)放入盛有水的容器中，再在A的上方放

一個(gè)質(zhì)量為300g的物體B,靜止后，木塊有四分之一的體積露出水面，則木塊A的質(zhì)最

為045版；這時(shí)用根細(xì)線將A與B連接在一起，再次放入水中，靜止后，木塊怡好有

一半的體積露出水面，此時(shí)細(xì)線產(chǎn)生的拉力大小為

HU

【解答】解：

(1)左圖中木塊A有四分之一的體枳露出水面，則木塊受到的浮力：

F浮=p^g(1--1)V=1.0X103kg/m3X1ON/kgX(1-A)X10-3m3=7.5N,

44

左圖中A和B的整體處于漂浮狀態(tài)，AB的重力之和等于浮力，

則GA+GB=FW=7.5N,

即GA+niBg=7.5N,

所以GA=7.5N-0.3kgX1ON/kg=4.5N,

木塊A的質(zhì)量為：mA=—=0.45kg；

glON/kg

(2)右圖中，木塊恰好有一半的體積露出水面，此時(shí)木塊受到的浮力：

F浮'=1.0X103kg/m3X10N/kgX(1-A)X10'3m3=5N,

2

此時(shí)A受豎直向下的重力、豎直向下的拉力、豎直向上的浮力，即F,=GA+F拉，

所以細(xì)線產(chǎn)生的拉力：卜拉=尸部'?GA=5N-4.5N=0.5N。

故答案為:0.45；0.5o

8.如圖甲所示，將金屬球和木球用細(xì)繩相連放入水中時(shí)，木球露液面的體積為它自身體積的

1/4.當(dāng)把細(xì)繩剪斷后，金屬球沉底，木球露出液面的體積是它自身體積的一半，這時(shí)金

屬球受到杯底對(duì)它的支持力為2N,如圖乙所示，若已知金屬球和木球的體積之比是1：8,

則繩子剪斷前，木球所受的浮力為￡N.金屬球的密度為3X1()3ke/nA

乙

【解答】解：（I）把繩子剪斷后，木球漂浮，金屬球沉底，

此時(shí)金屬球處于平衡狀態(tài)，受到豎直向上的支持力、浮力和豎直向下的重力作用，

由力的平衡條件可得：F支持+F浮金=G^--------------①

由物體漂浮條件可得：G_K=F浮木--------------------------------②

繩子剪斷前，木球和金屬球整體漂浮，

金屬球受到豎直向上繩子的拉力F、浮力和豎直向下的重力作用，木球受到豎直向上的浮

力和豎直向下的重力、繩子的拉力F,

由力的平衡條件可得：F+F濘金=G僉-----------③，已汁'=Gi：+F-----------④

由①③可得：F=F支持=2N------------⑤

由②④⑤可得：F浮木'-F浮木=2N,

因繩子剪斷前木球排開(kāi)水的體積V缽木'=（1-2）V木=2v木，繩子剪斷后木球排開(kāi)水

44

的體積v材木=（1-A）丫木=2丫木，

22

所以，由阿基米德原理可得：p水gX3V木-p爾gX1V木=2N,

42

解得：p木gV木=8N----------------------------@

則繩子剪斷前，木球所受的浮力：

F浮木'=p>Kgx3v木=30水gV木=2X8N=6N；

444

（2）把G=mg=pVg和F浮金=p水gV金代入①式可得：

F支持+p水gV&=p金gV金，

整理可得：（P金-p水）gV僉=F支格=2N------------⑦

由⑥⑦和金屬球和木球的體積之比是1：8可得：

p-=3p水=3義LOX103kg/m3=3X103kg/m\

故答案為：6；3X10\

三.計(jì)算題（共7小題）

9.一圓柱形容器內(nèi)盛有一定量的水，旦水深為20cm,如圖a所示。現(xiàn)將一質(zhì)量為800g的密

封空心鐵盒A放入水中，空心鐵盒有一半體積浮出水面，如圖b所示。當(dāng)鐵盒上放一個(gè)

小磁塊B時(shí)，鐵盒恰好沒(méi)入水中，如圖c所示。當(dāng)把它們倒置水中，A有」」的體積露出

10

水面，如圖d所示(g=lON/kg).試求：

(1)放入A前，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。

(2)鐵盒A的體積。

(3)小磁塊B的密度。

【解答】解：(1)放入A前，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：

p=p水gh=l.OX103kg/m3X10N/kgX0.2m=2X103Pa；

(2)設(shè)鐵盒A的體積為VA.A放入水中,有一半浮出水面.

由物體的漂浮條件可得：F浮=GA,

即：P水g—VA=mAg--------①

2

則VA=^^=2X0.8kg_=]6乂io3m\

P水IX103kg/m3

(3)設(shè)B的質(zhì)量為mE,體積為VB,

當(dāng)鐵盒上放一個(gè)小磁塊B時(shí)，鐵盒恰好沒(méi)入水中，

把AB看作一個(gè)整體，整體處于漂浮狀態(tài)，所以F/=GA+GB,

即：p水gVA=mAg+mBg------②

倒置在水中，整體仍處于漂浮狀態(tài)，所以F/=GA+GB,

即：p水gX(1--k.)VA+P水gVB=mAg+mBg-----③

聯(lián)立①②解得：n[B=mA=0.8kg,

3343

聯(lián)立②③解得：VB=」-VA=」-XI.6X1()m=l.6Xl0-mo

1010

所以小磁塊B的密度：pB=%-=―°，8kS,=5X103kg/m3.

V43

B1.6X10-m

答：(1)放入A前，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為2X103pa；

(2)鐵盒A的體積為1.6X10Tm3.

(3)小磷塊B的密度為SX^kg/n?。

10.將邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊A放入盛有適量水的柱形容器中，容器底面積為200CH?,

物塊浸入水中的深度為6cm并保持直立，再將正方體合金塊B疊放在物塊A上，此時(shí)物

塊A底部受到水的壓強(qiáng)增加了3OOPa,如圖所示。求：（已知p合金=3.OXl（）3kg/m3）

（1）物塊A的質(zhì)量；

（2）合金塊B的重力；

（3）若將合金塊取下放入水中，容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量。

【解答】解：（1）正方體物塊A放入盛有適量水的柱形容器中，排開(kāi)水的體枳丫排=0八11

=1OcmXIOcmX6cm=600cm'=6X10'm?.

正方體物塊A在水中漂浮，則F浮=G,

即P水gVtn=mAg,

則物塊A的質(zhì)量mA=p*V）1（=1.OX103kg/m3X6X104m3=0.6kg；

（2）將正方體合金塊B疊放在物塊A上，此時(shí)物塊A底部受到水的壓強(qiáng)增加了300Pa,

則p>KgAh=Ap,

即Ah=Z=---------300Pa----------=o.O3m=3cm,

P水gl.OX103kg/m3XlON/kg

此時(shí)物塊浸入水中的深度h'=6cm+3cm=9cm=0.09m,

此時(shí)排開(kāi)水的體積V/=SAh'=10cmX10cmX9cm=900cm3=9X104m\

正方體物塊A和B在水中漂浮，則F浮'=GA+GB,

GB=F浮'-GA=P水gV推'-niAg=1.0X103kg/m3XlON/kgX9X10'4m3-0.6kgX

10N/kg=3N：

GR

(3)mB=",3N=0.3kg,

glON/kg

由p=皿可得，B的體積VB=E-=——°，3kg----=ix104m3,

VPB3X103kg/m3

已知p合金=3.0X103kgym3,則pB>p水,

所以，B放入水中后會(huì)沉底，其所排開(kāi)水的體積：V^B=VB=1X104m\

B受到的浮力是F浮B=p水gV插B=1.0X103kg/m3X10N/kgX1XIO'4m3=lN,

浮力的減少aFugN-6N-1N=2N,

排開(kāi)水的體積減少AV>B==---------2N---------=2X10-4tn3,

P水g1.0X103kg/m3XlON/kg

容器中水的高度的變化最：

V

Ah=A^.=2X13-V=00|m>

S2X1CT2m2

圓柱形容器底部所受水的壓強(qiáng)的變化量：

33

△p=p水g△h=1.0Xl0kg/mX1ON/kgX0.01m=l00Pao

答：（1）物塊A的質(zhì)量為（）.6kg；

（2）合金塊B的重力為3N：

（3）若將合金塊取下放入水中，容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量為l00Pao

H.如圖甲所示，將邊長(zhǎng)都為10cm的正方體物塊A和B用細(xì)線（質(zhì)量忽略不計(jì)）連接在一

起，放在水中，A和B恰好懸浮在水中某一位置，此時(shí)容器中水的深度為40cm,B下表

面距容器底6cm。當(dāng)把細(xì)線輕輕剪斷后，物塊A上升，物塊B下沉，最后A漂浮在水面

上靜止，且A露出水面的體積是它自身體積的2,B沉到容器底后靜止（物塊B與容器

5

底不會(huì)緊密接觸），如圖乙所示。（A和B都不吸水，p水=1.0Xl（）3kg/m3,g1ON/kg）

求：

（1）甲圖中物塊B下表面受到水的壓強(qiáng)；

（2）物塊A的密度；

（3）圖乙中物塊B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；

（4）物塊B從圖甲位置下落到圖乙位置的過(guò)程中重力對(duì)物塊B做的功。

【解答】解:

（1）甲圖中物塊B卜表面水的深度：hB=h-hz=40cm-6cm=34cm=0.34m,

物塊B下表面受到水的壓強(qiáng)：p=pgh=I.OX103kg/m3X10N/kgX0.34m=3.4X103Pa：

(2)乙圖中A物體漂浮在水面上，由題意可得，GA=F浮，

則結(jié)合重力公式和阿基米德原理可得：pAVAg=p水g』V,

5

解得pA=3xp水=3xI.ox103kg/m3=0.6X103kg/m3；

55

(3)A的體積VA=(10cm)3=1000cm3=1X103ni3,

A的重力GA=mAg=pAVg=0.6X103kg/m3X1X10*3m3X10N/kg=6N；

甲圖中對(duì)A、B受力分析，可得，GA+GB=FXI=P水8乂2丫，

6N+GB=1.0X103kg/m3X10N/kgX2X1X10'3m\

則GB=14N,

圖乙中物塊B對(duì)容器底部的壓力：F=GB-FB浮=14N-IXl()3kg/m3x1Xl()-3m3x

10N/kg=4N,

圖乙中物塊B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：p=E=—=400Pa；

S0.01m2

(4)物體B下落的高度h=0.06m,

則重力對(duì)物塊B做的功：W=GBh=14NX0.06m=0.84Jo

答：(1)甲圖中物塊B下表面受到水的壓強(qiáng)為3.4X|()3pa；

(2)物塊A的密度為0.6Xl()3kg/m3；

(3)圖乙中物塊B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為4OOPa：

(4)物塊B從圖甲位置下落到圖乙位置的過(guò)程中重力對(duì)物塊B做的功為0.84Jo

12.燒杯中盛有密度不同、不相溶的兩種液體甲和乙，另有兩塊體積相等、密度不同的正方

體物塊A和物塊B,用細(xì)線相連，緩慢放入燒杯中，靜止時(shí)兩物塊恰好懸浮在甲液為中，

如圖所示。此時(shí)若將連線剪斷，兩物塊分別上浮和下沉，再次靜止時(shí)，物塊A有2的體積

3

露出液面，物塊B有工■的體積浸在液體乙中。

3

試求：(1)物塊A與物塊B的密度之比；

(2)液體甲與液體乙的密度之比。

【解答】解：

（1）第一幅圖，物體A、B在液體甲中懸浮，所以物體A、B所受的總浮力和總重力相

等：F浮AB=GAB

由F浮=p；ftgV環(huán)，G=mg=pVg可得：

2p甲Vg=pAVg）BVg...①

（2）第二幅圖，物體A在液體甲中漂浮，所以物體A在液體甲中所受的浮力和所受的重

力相等：FA=G?\

由F芬=p液gV井，G=mg=pVg可得：

p甲（I-2）Vg=pAVg...②，

3

（3）第二幅圖，物體B在兩種液體中懸浮，所以物體B2在液體甲中受到浮力，工在液

33

體乙中受到浮力：F^B=GB

由F浮=pnsgV排，G=mg=pVg可得：

—p甲Vg+且p乙Vg=puVg...③

33

（4）由②可得，pA=]p甲，再將pA=*＞甲代入①，可得pB=_|p甲，所以pA：pB=l:

5；

（5）將pB=~^p甲代入③，可得p甲=~^p乙，所以p甲：P乙=1：3。

答：（1）物塊A與物塊B的密度之比為1：5；（2）液體甲與液體乙的密度之比為I：3。

13.如圖甲所示，將邊長(zhǎng)為10cm的立方體木塊A放入水中，有2的體積浸入水面，將金屬

5

塊B放在木塊中央靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)木塊露出水面的高度hi為2cm,如圖乙所示,

再用輕質(zhì)細(xì)線將金屬塊捆綁在木塊中央，放入水中靜止后測(cè)出此時(shí)木塊露出水面高度h2

為3cm,如圖丙所示（g取10N/kg）。求：

（1）木塊在圖甲中受到的浮力；

（2）圖甲中木塊底部受到的壓強(qiáng)：

(3)金屬塊的密度。

則木塊A的底面積：SA=(0.1m)2=lX102m2,

木塊A的體積：VA=(0.1m)3=1X1O3m3,

由題可知,甲圖中木塊排開(kāi)水的體積:VJ.VA=—X1X10_3m3=6X10'4m3,

55

3343

則甲圖中木塊受到的浮力:Fj?=p^gVjt=1.0X10kg/mX10N/kgX6X10*m=6N；

(2)由題可知，甲圖中木塊浸入水中的深度：h=3x().lm=0.06m,

5

則甲圖中木塊底部所受的壓強(qiáng)：p=p水gh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.06m=600Pa：

(3)甲圖中木塊漂浮，所以木塊的重：GA=F濘=6N,

圖乙中木塊浸入水中的體積：丫浸=5/訃浸=lXQ2m2x(0.1m-0.02m)=8X10%?,

圖丙中木塊浸入水中的體積:V浸'=S,\h浸'=1X102m2X(0.1m-0.03m)=7X104m3,

乙、丙兩圖中，A和B的整體都處于漂浮狀態(tài)，總浮力等于總重力，總重力不變，

所以，兩物體所受的總浮力相同，排開(kāi)水的總體積相等，即丫浸=丫浸'+VB,

則金屬塊B的體積：設(shè)"=8X10'4m3-7X104m3=1X104m3,

乙圖中正方體木塊A和金屬塊B受到的總浮力：

3343

F浮'=「水8丫井'=p4；gVa=l.()Xl()kg/mXK)N/kgX8X10'm=8N,

由于A和B的整體處于漂浮狀態(tài)，所以6A+68=尸浮'，

則金屬塊B的重力：GB=F浮'-GA=8N-6N=2N,

金屬塊B的質(zhì)量：HIB=￡&=―期一=0.2kg,

glON/kg

所以金屬塊B的密度：PB=￥~=.°，2%=2XI()3kg/m3。

VBlX10-4m3

答：(1)木塊在圖甲中受到的浮力為6N；

(2)圖甲中木塊底部受到的壓強(qiáng)600Pa；

（3）金屬塊的密度為2Xl（）3kg/m3。

14.底面積為400cm2的薄壁柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把體積

為2.2義10-3]]]3、重6N的木塊A放入水后，再在木塊A的上方放一球體B,平衡時(shí)球體

B恰好沒(méi)入水中，如圖甲所示。己知球體B的體積為1乂10?]]3（g取]（）N/kg）。求：

（1）球體B受到的浮力。

（2）球體B對(duì)木塊A的壓力。

（3）若將B放入水中，如圖乙所示，則水對(duì)容器底部壓強(qiáng)變化了多少？

甲乙

【解答】解：

（1）已知球體B的體積VB=IX10.3m3,且球體B全部浸沒(méi)在水中，

33

所以B排開(kāi)水的體積：VttB=VB=lX10'm,

則球體B受到的浮力：F浮B=p水gV鋅B=1X103kg/m3XlON/kgXIX10'3m3=10N；

（2）AB整體受到的浮力為:F浮總=p>Kg（V排A+V抖B）=lX103kg/m3X10N/kgX（2.2

X10'3m3+lX10'3m3）=32N；

AB整體處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，即GA+GB-F"￡-32N,

因?yàn)锳重6N,

所以GB=F浮總-GA=32N-6N=26N,

球體B